KR20170021351A - Antitumor composition based on hyaluronic acid and inorganic nanoparticles, method of preparation thereof and use thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 소수성화된 히알루로난과 올레산에 의해 안정화된 무기 나노입자를 포함하는 항종양 조성물에 관한 것이다. 아실화 히알루로난 형태의 소수성화된 히알루로난은 조성물에서 무기 나노입자에 대한 담체로서 제공된다. 조성물은, 무기 나노입자들 중에서 초상자성 나노입자, ZnO 나노입자 및 아울러 업-컨버전 나노입자를 포함할 수 있다. 본 조성물은 현탁 및 부착성 종양 세포주, 특히 결장직장 암종 및 선암종, 폐 암종, 간세포암 및 유방 선암종의 종양 세포주에 대해 선택적으로 세포독성을 나타낸다. 최대 세포독성 효과는 히알루로난의 올레일 유도체와 SPION을 포함하는 조성물에서 관찰되었다. 또한, 아실화 히알루로난과 SPION으로 된 조성물 역시 체내, 바람직하게는 종양 또는 간내 조성물의 축적으로 인 비보 (in vivo)로 검출하는데 유익하게 사용될 수 있다. 본 조성물은 최종 제품 형태로 멸균처리 가능하다.The present invention relates to antitumor compositions comprising hydrophobized hyaluronan and inorganic nanoparticles stabilized by oleic acid. The hydrophilized hyaluronan in acylated hyaluronan form is provided as a carrier for inorganic nanoparticles in the composition. The composition may include super-magnetic nanoparticles, ZnO nanoparticles and up-converted nanoparticles among the inorganic nanoparticles. This composition selectively exhibits cytotoxicity against tumor cell lines of suspensions and adherent tumor cell lines, particularly colon carcinomas and adenocarcinomas, lung carcinomas, hepatocellular carcinomas and breast adenocarcinomas. The maximal cytotoxic effect was observed in a composition comprising oleyl derivative of hyaluronan and SPION. Also, compositions comprising acylated hyaluronan and SPION can also be advantageously used to detect in vivo in the body, preferably by accumulation of tumors or compositions in the liver. The composition can be sterilized in the form of a final product.
Description
본 발명은 종양 질환을 치료하는데 사용될 수 있는 히알루론산을 기재로 하는 조성물에 관한 것이다. 이 조성물은, 히알루론산의 소수성화된 유도체 (hydrophobized derivative) 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 및 올레산을 이용해 안정화된 나노입자, 바람직하게는 초상자성 철 나노입자, 아연 나노입자 또는 업-컨버전 (up-conversion) 나노입자를 포함하는, 폴리머 나노마이셀 (polymeric nanomicell)을 포함한다.The present invention relates to compositions based on hyaluronic acid which can be used to treat tumor diseases. The composition comprises a hydrophobized derivative of hyaluronic acid, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and a nanoparticle stabilized with oleic acid, preferably a supernatant iron nanoparticle, a zinc nanoparticle or an upconversion and polymeric nanomicell, including up-conversion nanoparticles.
종양 질환의 치료에는, 신체 전역으로 분산되는 시스템인 약제 물질을 환자에게 정맥내 또는 경구로 투여하는, 화학요법이 가장 흔히 사용된다. 그러나, 항종양 물질은 종양 세포 뿐만 아니라 건강한 세포에도 매우 유해하다. 그래서, 전신 분산의 결과로, 종양 질환이 발생된 부위 뿐 아니라 건강한 조직과 세포 영역에도 항종양 치료제는 독성을 발휘하게 된다. 더욱이, 약물의 비-선택적인 분산은 종양 세포에 최종적으로 도달하는 약제 물질의 양을 감소시켜, 치료의 유효성을 떨어뜨린다.For the treatment of tumor diseases, chemotherapy is most commonly used to administer a drug substance, a system that is dispersed throughout the body, intravenously or orally to a patient. However, antitumor agents are very harmful to tumor cells as well as healthy cells. Thus, as a result of systemic dispersion, antitumor agents become toxic not only in the site where the tumor disease occurred, but also in the healthy tissue and cell area. Moreover, the non-selective dispersion of the drug reduces the amount of the drug substance eventually reaching the tumor cells, thereby reducing the efficacy of the treatment.
전술한 측면들로 인해, 종양 세포에 대한 화학요법의 효능은 강화하면서 동시에 치료제의 부적절한 전신 독성은 억제할 수 있는, 적절한 전략을 발굴하는데 엄청난 관심이 쏠리고 있다. 약물이 담체 시스템의 매트릭스에 병합되면, 약제 물질의 부적절한 부작용이 상당 수준 억제되고, 때로는 심지어 소거되는 것으로 밝혀졌다. 이런 목적으로, 연구는 담체 시스템을 종양 세포로 타겟팅하는 것을 목표로 한다.Due to the above-mentioned aspects, there is a great deal of interest in finding suitable strategies to enhance the efficacy of chemotherapy on tumor cells while at the same time inhibiting the inadequate systemic toxicity of therapeutic agents. When the drug is incorporated into the matrix of the carrier system, it has been found that the adverse side effects of the drug substance are significantly inhibited, and sometimes even erased. For this purpose, the research aims to target the carrier system to tumor cells.
오늘날, 타겟팅에 사용되는 가장 일반적인 전략은 2가지이다. 그 중 한가지는 종양 조직의 투과성과 체류성 증가가 적용되는 소위 수동 타겟팅 (passive targeting)을 기초로 한다 (소위 EPR 효과) (Maeda, 2001). 종양 세포는, 건강한 조직과는 반대로, 나노미터 크기의 분자를 혈류에서 종양으로 취해할 수 있게 하는 천공된 혈관 구조가 특징적이다. 그러나, 수동 타겟팅은, 다른 요인들 외에도, 종양 세포가 약제 물질을 가진 담체 시스템을 포착하는데 다소 비-효율적이고 비-특이적인 한계가 있다 (Duncan & Gaspar, 2011; El-Dakdouki, Pure & Huang, 2013). 그러나, 만일 담체 시스템이 수동 타겟팅에 적합한 크기를 가진다면, 이런 타겟팅 방법은 담체의 다른 특성들로 인한 해당 치료제의 종양 세포에 대한 항종양 효과 강화를 겸비할 수 있다. 예를 들어, 특허 출원 WO2008/130121은 수용액에서 폴리머 마이셀을 형성하는 종양-선택적인 생분해성 사이클로트리포스파젠-플래티늄 (II) 접합체를 청구하는데, 이것은 US2001/6333422의 비슷한 접합체와 비교해 종양 조직에 대한 수동 타겟팅에 있어 선택성 강화를 보인다. 수동 타겟팅에서 종양 세포의 선택성 강화는, 또한, 신속하게 절단되는 에스테르 페놀 결합에 의해 결합된 약제 물질 (SN-38, PI-103, 에토포시드 (etoposide), 펜레티니드 (phenretinide))과 레티노에이트의 접합체를 포함하는 페길화된 생분해성 나노입자를 개시한, 특허 출원에도 언급되어 있다. 이들 양자 모두에서, 선택성 강화는 유사 시스템과 비교하는 경우 실험 데이타를 기초로 검출되었다.Today, there are two most common strategies for targeting. One of them is based on so-called passive targeting, in which permeability and retention enhancement of tumor tissue is applied (so-called EPR effect) (Maeda, 2001). Tumor cells, as opposed to healthy tissues, are characterized by a perforated vascular structure that allows nanometer-sized molecules to be taken from the bloodstream into the tumor. However, manual targeting, in addition to other factors, has somewhat non-efficient and non-specific limits for tumor cells to capture carrier systems with drug substances (Duncan & Gaspar, 2011; El-Dakdouki, Pure & Huang, 2013). However, if the carrier system has a size suitable for manual targeting, this targeting method may combine the antitumor effect enhancement of the therapeutic agent with tumor cells due to other properties of the carrier. For example, patent application WO2008 / 130121 claims a tumor-selective biodegradable cyclotriphosphazene-platinum (II) conjugate that forms polymeric micelles in aqueous solution, which is useful for tumor tissue as compared to similar conjugates of US2001 / 6333422 Enhance selectivity in manual targeting. The selective enhancement of tumor cells in the manual targeting is also effected by the drug substance (SN-38, PI-103, etoposide, phenretinide) bound by the ester phenol bond cleaved rapidly and retinoic acid Eta < / RTI > conjugates, which are incorporated herein by reference. In both cases, the selectivity enhancement was detected based on the experimental data when compared to a similar system.
약물의 타겟팅, 즉 선택성 작용을 보다 효과적이게 하기 위한 또 다른 방법은, 치료제를 종양 세포의 표면에 위치한 수용체에 고친화성인 리간드에 의해 변형시켰을 때 가능하다 (Duncan & Gaspar, 2011; Ruoslahti, Bhatia & Sailor, 2010). 2번째 전략은 능동 타겟팅이라고 하는데, 종양 세포로의 선택적인 치료제 공급을 보장하여야 한다. 그 예로는, LPL 수용체 발현이 증가된 흑색종 세포에 대한 선택적인 거동이 검출된, 티아졸리디논 아미드와 티아졸리디닌 아미드의 카르복시산 유도체를 청구하고 있는, US2007/0155807에 개시된 해법이 예시될 수 있다. 이 해법과 이와 유사한 해법의 문제점은, LPL 수용체가 건강한 세포, 예를 들어 심근세포에서도 물론 발현되어, 건강한 조직에도 역시 선택적으로 작용할 수 있다는 것이다. 이 해법과 이와 유사한 다른 해법(예, WO 2012/173677, US 2013/02742200)의 또 다른 문제점은, 종양 세포 수용체의 발현이 시기 및 환자에 따라 가변적이라는 것이다 (Duncan & Gaspar, 2011). 능동 타겟팅용으로 선택된 결합된 리간드는 종양 질환의 특정 단계의 세포에만 효과가 있거나 또는 일부 환자에만 효과가 있을 수 있다.Another way to make the targeting, or selective, action of the drug more effective is when the therapeutic agent is modified by a high affinity ligand to a receptor located on the surface of tumor cells (Duncan & Gaspar, 2011; Ruoslahti, Bhatia & Sailor , 2010). The second strategy, called active targeting, should ensure selective treatment of tumor cells. As an example, the solution disclosed in US2007 / 0155807 can be exemplified, claiming a carboxylic acid derivative of thiazolidinone amide and thiazolidinamide, wherein selective action on melanoma cells with increased LPL receptor expression is detected . The problem with this and similar solutions is that LPL receptors are expressed in healthy cells, such as myocardial cells, as well, and can also act selectively in healthy tissues. Another problem with this solution and other similar solutions (e.g., WO 2012/173677, US 2013/02742200) is that the expression of tumor cell receptors is variable in time and patient (Duncan & Gaspar, 2011). The bound ligand selected for active targeting may be effective only in cells at certain stages of the tumor disease, or may be effective only in some patients.
능동 타겟팅의 또 다른 가능성은, 시스템이 공유결합으로 또는 비-공유결합으로 결합된 자기 나노입자를 포함하는 경우에, 외부 자기장을 이용하여 담체 시스템을 타겟팅하는 것이다. 이 경우, 바람직하게는 초상자성 나노입자 (SPION)가 사용될 수 있다. 가장 일반적으로는, 이것은 임의의 의도된 약리학적 기능이 없는 MRI 비활성 조영 수단으로서 간주되는 Fe3O4 나노입자이다 (Huang et al., 2013). 지금까지 SPION과 관련하여 세포내 내재화된 후 단기 또는 장기 독성은 보고된 바 없다 (Huang et al., 2013). SPION은, MRI 조영 및 자기 타겟팅 외에도, 세포 증식 억제제로서 또는 기타 약제 물질과 조합하여 담체로서 사용될 수 있다. 다른 바람직한 용도는 SPION이 교번 자기장 에너지를 흡수하여 이를 열로 변환하는 자기장 온열치료 (magnetic fluid hyperthermia)이다. 따라서, SPION이 위치된 영역의 온도를 선택적으로 승온시키는 것이 가능하다. SPION이 종양 영역에 위치한다면, 종양 세포가 건강한 세포 보다 훨씬 온도에 민감하기 때문에 승온된 온도를 이용해 종양 세포를 파괴할 수 있다 (Laurent, Dutz, Hafeli & Mahmoudi, 2011).Another possibility of active targeting is to target the carrier system using an external magnetic field when the system comprises magnetic nanoparticles bound in covalent or non-covalent association. In this case, a supernatant nanoparticle (SPION) may preferably be used. Most commonly, this is an Fe 3 O 4 nanoparticle considered as an MRI inactive imaging means without any intended pharmacological function (Huang et al., 2013). So far no short-term or long-term toxicity has been reported for intracellular internalization in relation to SPION (Huang et al., 2013). SPION can be used as a carrier in addition to MRI contrast and magnetic targeting, as a cell proliferation inhibitor or in combination with other pharmaceutical substances. Another preferred use is magnetic fluid hyperthermia where SPION absorbs alternating magnetic field energy and converts it into heat. Therefore, it is possible to selectively raise the temperature of the region where the SPION is located. If SPION is located in the tumor area, tumor cells can be destroyed using warmed temperatures because tumor cells are much more sensitive to temperature than healthy cells (Laurent, Dutz, Hafeli & Mahmoudi, 2011).
치료제의 선택성을 강화하기 위해, 수동 타겟팅 또는 능동 타겟팅과 조합하여, 건강한 세포와 비교되는 종양 세포의 몇가지 구분되는 특성들이 사용된다 (Fleige, Quadir & Haag, 2012). 이러한 특성으로는, 예를 들어, 더 높은 산성 pH 또는 활성 산소 형태 (ROS)의 농도 증가가 있다. 특허 출원 US2013/0230542는 ROS가 존재하는 환경에서 활성화되는 치료 성분 (페놀 유도체)을 개시하고 있는데, 즉 ROS 농도가 증가된 종양 세포에서 선택적으로 작용할 것이다. 이런 해법의 문제점은 ROS 농도 증가가 건강한 특정 세포에서도 물론 이루어진다는 점이다. 그 예가, 고수준의 ROS로 인해 파고좀 (phagozome)에서 병원체 소거가 이루어지는, 대식세포이다. 또한, 증가된 ROS 농도는 다른 세포들에서는 저산소증에 대한 천연 방어 기전으로서, 그리고 또한 다수의 생리학적 기능에 작용하는 신호 분자로서 기능한다.To enhance the selectivity of therapeutic agents, several distinctive characteristics of tumor cells compared with healthy cells are used in combination with manual targeting or active targeting (Fleige, Quadir & Haag, 2012). Such properties include, for example, higher acidic pH or increased concentration of reactive oxygen species (ROS). The patent application US2013 / 0230542 discloses a therapeutic component (phenol derivative) that is activated in the presence of ROS, i.e. it will selectively function in tumor cells with increased ROS concentration. The problem with this solution is that the increase in ROS concentration occurs in certain healthy cells as well. An example is a macrophage, where pathogen clearance occurs in the phagosome due to high levels of ROS. In addition, increased ROS concentration functions as a natural defense mechanism against hypoxia in other cells and also as a signaling molecule that acts on many physiological functions.
문헌에 따르면, 시험관내에서 일부 타입의 종양 세포에 항종양 방식으로 작용하는 점에서 기대되는 항종양 조성물들이 있다. 그 예는 하기 군으로부터 선택되는 1 내지 3개의 성분을 포함하는 US 2005/0255173의 조성물이다: 시트르산, 아연 및 알부민. 이 조성물은 대조군 세포 WI38 (정상적인 인간 폐 섬유모세포) 보다 선암종 NIH:OV-CAR-3 및 SKOV-3로부터 유래되는 인간 세포주에 대해 시험관내 세포독성이 더 높았다. 이 조성물의 단점은 이의 항종양 효과가 각 성분의 농도 함량에 따라 결정된다는 것이다 (US 2005/0255173). 성분이 신체-내인성 (body-innate) 물질이기 때문에, 청구된 조성물의 효과는 제공된 투여 부위내 개개 성분의 국소 농도 (예, 혈중 알부민 고농도)에 의해 영향을 받을 수 있다.According to the literature, there are anticancer compositions that are expected to act antitumorally on some types of tumor cells in vitro. Examples thereof are the compositions of US 2005/0255173 comprising 1 to 3 components selected from the group consisting of: citric acid, zinc and albumin. This composition was more cytotoxic in vitro to human cell lines derived from adenocarcinomas NIH: OV-CAR-3 and SKOV-3 than control cells WI38 (normal human lung fibroblast). A disadvantage of this composition is that its antitumor effect is determined by the concentration of each component (US 2005/0255173). As the component is a body-innate material, the effect of the claimed composition may be influenced by the local concentration of the individual components in the provided administration site (e. G., High concentrations of albumin in the blood).
인용된 문헌들에 따르면 항종양 치료제에 대한 연구는 전세계적으로 이루어지고 있다. 그러나, 제안된 해법에 대한 임상적인 사용 성공은, 특히 해법의 대부분이 생분해성이 아닌 유기 폴리머를 포함하고 있고 종양 세포에 대해 충분한 선택성을 가지고 있지 않다는 점으로 인해, 여전히 도전 대상이 되고 있다. 이런 이유로, 종양 세포에 선택적인 효과를 가지는 새로운 조성물을 발굴하고자 하는 관심은 여전한 실정이다.According to the cited documents, research on antitumor agents has been carried out all over the world. However, the clinical success of the proposed solution is still challenging, especially because most of the solutions contain organic polymers that are not biodegradable and do not have sufficient selectivity for tumor cells. For this reason, there is a continuing interest in discovering new compositions that have selective effects on tumor cells.
본 발명의 내용은 선택적인 항종양 치료제로서 무기 나노입자와 조합된 히알루로난 나노마이셀에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 결장직장 암종 또는 선암종, 폐 암종, 간세포암 및 유방 암종으로부터 유래되는 세포에 선택적으로 작용하는, 소수성화된 히알루론산 및 무기 나노입자를 기재로 하는 조성물에 관한 것이다. 이 조성물은, 또한, 인 비보 (in vivo) 조영 매질로도 이용될 수 있다. 나아가, 본 발명은 상기 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to hyaluronan nano micelles in combination with inorganic nanoparticles as selective antitumor agents. More particularly, the present invention relates to a composition based on hydrophobized hyaluronic acid and inorganic nanoparticles that selectively acts on cells derived from colorectal adenocarcinoma or adenocarcinoma, lung carcinoma, hepatocellular carcinoma and breast carcinoma. This composition can also be used as an in vivo imaging medium. Further, the present invention relates to a process for producing the composition.
본 조성물은 올레산에 의해 안정화된 무기 나노입자를 소수성화된 히알루로난 나노마이셀에 탑재 (loading)하는 것을 기반으로 한다. 탑재는 유기 용매 중의 나노입자 용액을 소수성화된 히알루로난 수용액과 함께 초음파 처리함으로써 수행될 수 있다. 무기 나노입자를 포함하는 제조된 나노마이셀은, 그런 후, 원심분리를 적용하여, 유리형 무기 나노입자로부터 분리하여, 종양 세포에 대한 선택적인 효능을 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물의 주요하고 독특한 이점은, 종양 세포와 대조군 세포의 혼합물에 처리되더라도, 종양 세포에 대한 시험관내 선택적인 활성을 나타낸다는 것이다. 본 조성물은 올레산에 의해 안정화된 무기 나노입자를 포함하며, 이때 무기 나노입자의 본래 목적은 이를 체내 투여한 후 조성물의 인 비보 (in vivo) 검출을 가능하게 하기 위함이었다. 그러나, 놀랍게도, 상기 조성물이, 소수성화된 히알루론산, 특히 히알루론산의 올레일 유도체와 조합되었을 때, 어떠한 세포 증식 억제 물질 또는 기타 치료학적 물질 없이도, 종양 세포에 대해 시험관내에서 선택적으로 세포독성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 지금까지 예상하지도 설명된 바도 없는 효과는 SPION 나노입자, 아연 산화물 나노입자 및 업-컨버전 나노입자에서 관찰되었는데, 이들은 올레산에 의해 안정화된 것이다. 예상치 못한 효과는 히알루로난에 특이적인 CD44 수용체를 통해 매개되는 수용체-매개 효과로서 명확하게 설명될 수 없을 뿐만 아니라, 지금까지 수집된 데이타에 따른 관찰된 선택성을 ROS 생산 증가에 따른 효과와 관련지을 수도 없다. 그러나, 선택성은 나노입자 이온의 또 다른 세포내 방출 기전에 의해 유발될 수 있다. 종양 세포에 대한 선택적인 효과는, 다당류 또는 기타 폴리머 매트릭스 기반의 담체에 병합된 SPION이 비-세포독성으로서 해석되게 사용된다는 점에서 오히려 더 놀랍다 (El-Dakdouki et al., 2012; Li, Kim, Tian, Yu, Jon & Moon, 2012). The present compositions are based on loading inorganic nanoparticles stabilized with oleic acid in hydrophobized hyaluronan nano-micelles. The mounting can be performed by ultrasonication of the nanoparticle solution in an organic solvent with a hydrophobized hyaluronan aqueous solution. The prepared nanomyelite containing inorganic nanoparticles can then be separated from the free inorganic nanoparticles by centrifugation and used for selective effect on tumor cells. A major and unique advantage of the compositions of the present invention is that they exhibit selective in vitro activity against tumor cells, even when treated with a mixture of tumor cells and control cells. The composition comprises inorganic nanoparticles stabilized by oleic acid, wherein the original purpose of the inorganic nanoparticles was to enable in vivo detection of the composition after administration to the body. Surprisingly, however, when the composition is combined with an oleoyl derivative of hydrophobized hyaluronic acid, particularly hyaluronic acid, it is possible to selectively induce cytotoxicity in vitro in tumor cells without any cell proliferation inhibitor or other therapeutic substance . Unexpected and unexplained effects have been observed in SPION nanoparticles, zinc oxide nanoparticles, and up-converted nanoparticles, which are stabilized by oleic acid. Unexpected effects can not be clearly accounted for as receptor-mediated effects mediated through hyaluronan-mediated CD44 receptors, but also correlate observed selectivity with data collected so far to the effect of increasing ROS production I can not. However, selectivity can be induced by another intracellular release mechanism of the nanoparticle ion. The selective effect on tumor cells is rather surprising in that SPION incorporated into polysaccharide or other polymer matrix based carriers is used to be interpreted as non-cytotoxic (El-Dakdouki et al., 2012; Li, Kim, Tian, Yu, Jon & Moon, 2012).
본 조성물의 다른 이점으로는 생리학적 용액과의 양립성 (compatibility), 인 비보 (in vivo) 정맥내 투여 가능성 및 생리학적 pH에서 적정 시간 동안의 나노마이셀 안정성 등이 있다. 이 조성물의 또 다른 이점은 나노마이셀 시스템을 둘러싼 외막을 형성하는 담체 폴리머로서 히알루로난을 사용한다는 점이며, 이로써 조성물의 인 비보 (in vivo) 투여 적합성이 보장된다. 바람직하게는, 히알루로난은 CD44 수용체 발현 증가가 특징적인 종양 세포에 조성물이 결합되게 지원해줄 수 있다. 조성물내 SPION의 존재는 바람직하게는 자기장을 이용해 담체를 체내 원하는 위치로 타겟팅하는데 이용될 수 있다. 교번 자기장은 온열치료를 유도하는데 사용되어, 종양 조직의 파괴를 이끌 수 있다. 또 다른 이점은, 주어진 조성물이 세포 분열 억제제와 같은 다른 활성 물질과 조합될 수 있다는 것이다. SPION 및 아연 산화물 나노입자와 마찬가지로, 업-컨버전 나노입자의 존재도 바람직하게는 조직내 조성물을 인 비보 (in vivo)로 검출하는데 이용될 수 있다. 아울러, 특정 조성을 가진 업-컨버전 나노입자는 광역학 요법 (photodynamic therapy) 또는 조성물로부터 약제를 조절-방출하는데 이용될 수 있다. 아연 산화물 나노입자의 존재는 바람직하게는 산성 pH가 더 높은 종양 조직에 사용되는데, 이곳에서 ZnO 나노입자는 용해되어 Zn2 + 이온을 방출시키고 고 농도 부위에서 국소 세포독성을 나타낸다.Other advantages of the present compositions include compatibility with physiological solutions, the possibility of intravenous administration in vivo, and nanomyelite stability during the appropriate time at physiological pH. Another advantage of this composition is the use of hyaluronan as a carrier polymer to form an outer membrane surrounding the nano-micelle system, thereby ensuring the in vivo suitability of the composition. Preferably, the hyaluronan can assist in binding the composition to tumor cells characterized by increased CD44 receptor expression. The presence of SPION in the composition can be preferably used to target the carrier to a desired location in the body using a magnetic field. Alternating magnetic fields can be used to induce hyperthermia, leading to the destruction of tumor tissue. Another advantage is that a given composition can be combined with other active substances such as cell division inhibitors. Like SPION and zinc oxide nanoparticles, the presence of up-converted nanoparticles can also be used to detect in vivo compositions, preferably in tissue. In addition, up-converted nanoparticles with a particular composition can be used to control-release the drug from photodynamic therapy or composition. The presence of zinc oxide nano-particles preferably are used in a higher acidic pH tumor tissue, here ZnO nanoparticles are dissolved shows a local cytotoxicity in emitting Zn 2 + ions and a high concentration region.
따라서, 본 발명은 아실화된 히알루로난과, 올레산에 의해 안정화되며 초상자성 나노입자, 업-컨버전 나노입자 또는 아연 산화물 나노입자, 특히 초상자성 나노입자를 포함하는 군으로부터 선택되는, 무기 나노입자를 포함하는, 항종양 조성물에 관한 것이다. 아실화된 히알루로난은 포화 결합 및 불포화 결합을 가진 히알루론산의 C6-C18-아실화 유도체, 특히 히알루론산의 C18:1 아실화 유도체일 수 있으며, 아실화된 히알루로난은 무기 나노입자의 담체로서 사용된다. 본 발명에 따른 조성물이 초상자성 나노입자를 포함하는 경우, 나노입자는, 바람직하게는 조성물내 Fe의 양이 0.3 - 3 중량%, 바람직하게는 1.0 중량%인 철 산화물을 기재로 하는, 나노입자이다. 초상자성 나노입자의 크기는 5 내지 20 nm, 바람직하게는 5-7 nm, 더 바람직하게는 5 nm이다. 항종양 조성물이 아연 산화물 나노입자를 포함하는 경우, 조성물내 Zn의 함량은 바람직하게는 0.3 - 3 중량%로 존재한다. 항종양 조성물이 업-컨버전 나노입자를 포함하는 경우, 바람직하게는 조성물내 희토류 원소들의 총량이 0.3 내지 3% hm이 되는 함량으로 존재한다. 업-컨버전 나노입자는 예를 들어 Er, Yb 및 Y를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 조성물의 이점은 또한 자동멸균을 이용해 최종 제품 형태로 살균처리가능하다는 것이다.Thus, the present invention relates to a process for the preparation of a pharmaceutical composition comprising an acylated hyaluronan and an inorganic nanoparticle stabilized by oleic acid and selected from the group consisting of a super-magnetic nanoparticle, an up-converted nanoparticle or a zinc oxide nanoparticle, ≪ / RTI > Acylated hyaluronan is a C 6 -C 18 -acylated derivative of hyaluronic acid with saturated and unsaturated bonds, especially C 18: 1 of hyaluronic acid Acylated derivatives, and acylated hyaluronan is used as a carrier of inorganic nanoparticles. When the composition according to the present invention comprises superpowder nanoparticles, the nanoparticles are preferably nanoparticles of iron oxide based on 0.3-3 wt.%, Preferably 1.0 wt.% Fe in the composition. to be. The size of the superpowder magnetic nanoparticles is 5 to 20 nm, preferably 5-7 nm, more preferably 5 nm. When the antitumor composition comprises zinc oxide nanoparticles, the content of Zn in the composition is preferably in the range of 0.3 - 3% by weight. When the antitumor composition comprises up-converted nanoparticles, it is preferably present in an amount such that the total amount of rare earth elements in the composition is between 0.3 and 3% hm. The up-converted nanoparticles may include, for example, Er, Yb and Y. [ The advantage of the composition according to the invention is that it can also be sterilized in the form of a final product using automatic sterilization.
본 발명에 따른 항종양 조성물은 특히 결장직장 암종 및 선암종, 폐 암종, 간세포암, 유방 암종, 바람직하게는 결장직장 암종 및 선암종으로부터 유래되는 부착 및 현탁 (suspension)성 인간 종양 세포주 둘다의 증식을 저해하기 위해 사용될 수 있다. 나아가, 초상자성 나노입자를 포함하는 항종양 조성물은 인 비보 (in vivo) 조영 물질로서, 즉, 체내, 특히 간 및 병변 발생부, 예를 들어 종양내 조성물의 축적을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 종양 및 비-종양 세포에서, 특히 인간 결장직장 선암종 (=종양) 및 인간 진피 섬유모세포 (=비-종양)로부터 유래된 세포에서 금속 이온 방출에 서로 다른 양상을 나타내는 것으로 확인되었다.The antineoplastic composition according to the present invention inhibits the proliferation of both adhesion and suspension human tumor cell lines derived from colorectal carcinomas and adenocarcinomas, lung carcinomas, hepatocellular carcinomas, breast carcinomas, preferably colorectal carcinomas and adenocarcinomas Lt; / RTI > Furthermore, antitumor compositions comprising superparamagnetic nanoparticles can be used as in vivo contrast agents, i.e., to detect accumulation of the composition in the body, particularly the liver and lesion development, e.g., a tumor. The compositions according to the present invention have been shown to exhibit different patterns of metal ion release in tumor and non-tumor cells, particularly in cells derived from human colorectal adenocarcinoma (= tumor) and human dermal fibroblast (= non-tumor) .
본 발명에 따른 항종양 조성물은 비경구 또는 국소 투여, 예를 들어 정맥내 투여용 제형으로 적용될 수 있다. 약학적 조성물에 사용되는 다른 첨가제, 바람직하게는 염화나트륨, 덱스트로스 또는 완충성 염 (buffering salt)을 더 포함할 수 있다.The anti-tumor composition according to the present invention can be applied as parenteral or topical administration, for example, for intravenous administration. Other additives used in the pharmaceutical composition may be further included, preferably sodium chloride, dextrose or buffering salt.
본 발명에 따른 조성물은 다음과 같은 방식으로 제조될 수 있다: 히알루론산의 아실화 유도체의 수용액을 제조한 다음 할라이드 용매, 예를 들어 클로로포름에 분산시킨 무기 입자를 첨가하고, 제조되는 현탁액을 균질한 혼합물이 형성될 때까지 초음파 처리한 후 원심분리 및 후속적인 여과를 통해 나노마이셀에 탑재된 무기 나노입자로부터 유리형의 무기 나노입자를 분리시키며, 이때 무기 입자는 올레산에 의해 안정화된 것이며, 초상자성 나노입자, 업-컨버전 나노입자 또는 아연 산화물 나노입자로 이루어진 군으로부터 선택된다. 이후, 여과물은 장기 보관을 위해 동결건조하거나 또는 자동멸균에 의해 멸균 처리할 수 있다. 동결건조물은 이후 수용액에 용해시켜, 자동멸균으로 멸균 처리할 수 있다.The composition according to the present invention can be prepared in the following manner: an aqueous solution of an acylated derivative of hyaluronic acid is prepared and then inorganic particles dispersed in a halide solvent such as chloroform are added and the resulting suspension is homogenized The inorganic nanoparticles are separated from the inorganic nanoparticles loaded on the nanomicels by centrifugation and subsequent filtration, after which the inorganic nanoparticles are stabilized by oleic acid, Nanoparticles, up-converted nanoparticles, or zinc oxide nanoparticles. The filtrate can then be lyophilized for long term storage or sterilized by automatic sterilization. The lyophilized product can then be dissolved in an aqueous solution and sterilized by automatic sterilization.
본 발명의 목적에서, 올레산으로 안정화된 상업적으로 구입가능한 SPION이 사용될 수 있다.For the purposes of the present invention, commercially available SPION stabilized with oleic acid may be used.
도 1. 소수성화된 히알루로난 캡슐로 둘러싸인 나노입자 (SPION)의 TEM 사진.
도 2A, 2B, 2C. 대조군 NHDF 섬유모세포 및 마우스 비-종양 3T3 세포주에서 양성/중성 효과 대비, 종양 HT-29 세포주에서의 아실화된 히알루로난과 SPION으로 구성된 조성물의 생존 저해.
도 3. 대조군 NHDF 섬유모세포 및 마우스 비-종양 3T3 세포주에서 양성 효과 대비, 다양한 종양 세포주에서 아실화된 히알루로난과 SPION으로 구성된 조성물의 생존 저해 효과.
도 4A, 4B, 4C. 종양 세포 HT-29와 건강한 세포 NHDF 및 3T3의 생존성에 대한, 아실화 히알루로난으로 캡슐화된 5nm, 10nm, 20nm SPION 조성물의 효과 비교.
도 5A, 5B, 5C. 대조군 NHDF 섬유모세포 및 마우스 비-종양 3T3 세포주에서 양성/중성 효과 대비, 종양 HT-29 세포주에서 아실화 히알루로난과 아연 나노입자로 된 조성물에 의한 생존성 저해.
도 6A, 6B, 6C. 대조군 NHDF 섬유모세포 및 마우스 비-종양 3T3 세포주에서 양성/중성 효과 대비, 종양 HT-29 세포주에서 아실화 히알루로난과 업-컨버전 나노입자로 된 조성물에 의한 생존성 저해.
도 7. 아실화 히알루로난 및 SPION으로 된 조성물 첨가 하의, 건강한 NHDF 섬유모세포와 대조군 HT-29 세포의 공동-배양.
도 8. 유세포 측정에 의해 측정된 NHDF, MCF-7 및 MDA-MB-231 세포의 표면 상에서의 CD44 수용체의 발현.
도 9. NHDF 및 HT-29에서 아실화 히알루로난 및 SPION으로 된 조성물에 의한 ROS 형성 유도.
도 10. 아실화 히알루로난 및 SPION으로 된 조성물 (스케일: 10 ㎛)과 함께 배양 후, 종양 HT-29 및 대조군 NHDF 세포에 대한 세포내 Fe 염색.
도 11. 정맥내 투여 후 아실화 히알루로난 내에 탑재된 SPION의 종양내 경시적인 축적에 대한 MRI 검출 (교모세포종 종양, 1.1 mg Fe/kg).
도 12. 아실화 히알루로난 내에 탑재된 SPION 조성물의 정맥내 투여 후 간에 대한 MRI 조영술 (1.1 mg Fe/kg).
도 13. 프러시안 블루로 염색한 후 종양의 조직 단편에서의 Fe 검출 (SPION 조성물 투여한 지 2시간 및 24시간째).
도 14. 프러시안 블루로 염색한 후 간 조직 단편에서의 Fe 검출 (SPION 조성물 투여한 지 2시간 및 24시간째).
도 15. 멸균 처리 후 소수성화된 히알루로난 내에 캡슐화된 나노입자 (SPION)의 TEM 사진.
도 16. 자동멸균에 의한 멸균 처리 전과 후의 SPION 조성물의 선택적인 세포독성.
도 17A, 17B, 17C. 마우스 종양 림프종 세포주 EL4에서 SPION 조성물에 의한 세포자살 유도. Fig . TEM photograph of nanoparticles (SPION) surrounded by hydrophobized hyaluronan capsules.
2A, 2B, 2C . Inhibition of survival of compositions consisting of acylated hyaluronan and SPION in tumor HT-29 cell line versus positive / neutral effect in control NHDF fibroblast and mouse non-tumor 3T3 cell lines.
3 . The effect of inhibiting the viability of compositions composed of acylated hyaluronan and SPION in various tumor cell lines versus positive effects in control NHDF fibroblasts and mouse non-tumor 3T3 cell lines.
4A, 4B, 4C . Comparison of the effect of 5 nm, 10 nm, 20 nm SPION compositions encapsulated with acylated hyaluronan on survival of tumor cells HT-29 and healthy cells NHDF and 3T3.
5A, 5B, 5C . Survival inhibition by the composition of acylated hyaluronan and zinc nanoparticles in tumor HT-29 cell line versus positive / neutral effect in control NHDF fibroblast and mouse non-tumor 3T3 cell lines.
6A, 6B, 6C . Survival inhibition by acylated hyaluronan and up-converted nanoparticle composition in tumor HT-29 cell line versus positive / neutral effect in control NHDF fibroblast and mouse non-tumor 3T3 cell lines.
7 . Co-culture of healthy NHDF fibroblasts and control HT-29 cells with addition of acylated hyaluronan and SPION compositions.
Figure 8 . Expression of CD44 receptors on the surface of NHDF, MCF-7 and MDA-MB-231 cells as measured by flow cytometry.
Figure 9. Induction of ROS formation by compositions with acylated hyaluronan and SPION in NHDF and HT-29.
Figure 10. Intracellular Fe staining for tumor HT-29 and control NHDF cells after incubation with a composition of acylated hyaluronan and SPION (scale: 10 mu m).
11 . MRI detection (glioblastoma tumors, 1.1 mg Fe / kg) on the accumulation of SPION in tumors mounted in acylated hyaluronan after intravenous administration.
12 . Magnetic resonance angiography (1.1 mg Fe / kg) following intravenous administration of the SPION composition loaded in acylated hyaluronan.
13 . (2 hours and 24 hours after administration of the SPION composition) in tissue fragments after staining with Prussian blue.
FIG . Fe detection in hepatic tissue fragments after staining with Prussian blue (2 hours and 24 hours after SPION composition administration).
15. TEM photograph of nanoparticles (SPION) encapsulated in hydrophobized hyaluronan after sterilization treatment.
Figure 16. Selective cytotoxicity of SPION compositions before and after sterilization by automatic sterilization.
17A, 17B, 17C. Induction of cell suicide by SPION composition in mouse tumor lymphoma cell line EL4.
실시예Example
SS = 치환도 = 100 % * 결합된 치환기의 몰 량 / 총 다당류 다이머의 몰 량SS = degree of substitution = 100% * molar amount of bonded substituent / molar amount of total polysaccharide dimer
본원에 사용되는 용어 당량 (eq)은 달리 언급되지 않은 경우 히알루론산 다이머에 대한 것이다. 퍼센트는 달리 언급되지 않은 경우 중량%이다.As used herein, the term equivalence (eq) is to hyaluronic acid dimer unless otherwise stated. Percentages are percent by weight unless otherwise noted.
히알루론산 (소스: Contipro Pharma, a.s., Dolni Dobrouc, CZ)의 분자량은 SEC-MALLS에 의해 측정하였다.The molecular weight of hyaluronic acid (source: Contipro Pharma, a.s., Dolni Dobrouc, CZ) was measured by SEC-MALLS.
용어 무기 나노입자는 진단 기능을 가진 무기 나노입자를 의미하는데, 진단 기능은 본 발명에 따른 조성물에 사용되는 무기 나노입자의 공통적인 기본 특성이다. 진단 기능은 의학에서 이용가능한 방법을 통해 이 입자를 검출할 수 있는 가능성을 의미하는 것으로 의도된다. SPION은 자기 공명을 이용해, ZnO 및 업-컨버전 나노입자는 발광 영상화를 이용해 검출될 수 있으며, 이들 입자 모두 검출에 맞게 최적화되며, 이것이 사용 이유이다. 이에, 무기 나노입자 세트에서 인 비보 (in vivo) 또는 인 비트로 (in vitro) (마이셀) 검출이 가능한 것으로 선택하였다.The term inorganic nanoparticle refers to an inorganic nanoparticle having a diagnostic function, and the diagnostic function is a common basic characteristic of the inorganic nanoparticles used in the composition according to the present invention. The diagnostic function is intended to mean the possibility of detecting these particles through methods available in medicine. SPION uses magnetic resonance, ZnO and up-converted nanoparticles can be detected using emission imaging, all of which are optimized for detection, which is why they are used. We chose to be able to detect in vivo or in vitro (micelles) in a set of inorganic nanoparticles.
용어 업-컨버전 나노입자는 업-컨버전 란타노이드 나노입자, 즉 효율적인 에너지 업-컨버전이 가능한 다른 무기 나노입자는 알려진 바 없으므로, 희토류 군으로부터 유래되는 원소를 함유한 나노입자를 의미한다.The term up-conversion nanoparticles refers to nanoparticles containing up-converted lanthanoid nanoparticles, ie, other inorganic nanoparticles capable of efficient energy up-conversion, since they are not known.
실시예Example 1 One 소수성화된Hydrophobicized 히알루론산, 특히 무수 벤조산 및 올레산 혼합물을 이용한 히알루론산의 올레일 유도체 (C18:1)의 제조. Preparation of an oleyl derivative of hyaluronic acid (C18: 1) using hyaluronic acid, especially a mixture of anhydrous benzoic acid and oleic acid.
소듐 히알루로난 100 g (250 mmol, 15 kDa)을 탈염수 2000 ml에 용해하였다. 그런 후, 이소프로판올 1000 ml을 천천히 첨가하였다. 그 후, TEA (70 ml, 3 eq.)와 DMAP (1.52 g, 0.05 eq.)를 이 용액에 첨가하였다. 동시에, 올레산 (35.3 g 0.5 eq)을 이소프로판올 1000 ml에 용해한 다음 이 용액에 TEA (70 ml, 3 eq.)와 벤조일 클로라이드 (14.4 ml, 0.5 eq.)를 첨가하였다. 산 활성화 후, 석출물을 HA 용액으로 여과 추출하였다. 실온에서 3시간 반응을 진행하였다. 그런 후, 반응 혼합물을 제거하고, NaCl 95 g이 첨가된 탈염수 1000 ml에 희석하였다. 무수 이소프로판올을 4배로 사용하여 석출시켜, 반응 혼합물로부터 아실화 유도체를 단리하였다. 이를 디캔팅한 후, 석출물을 이소프로판올 수용액 (85% vol.)으로 반복적으로 헹구었다.100 g (250 mmol, 15 kDa) of sodium hyaluronan was dissolved in 2000 ml of demineralized water. Then 1000 ml of isopropanol was slowly added. TEA (70 ml, 3 eq.) And DMAP (1.52 g, 0.05 eq.) Were then added to this solution. At the same time, oleic acid (35.3 g, 0.5 eq) was dissolved in 1000 ml of isopropanol and TEA (70 ml, 3 eq.) And benzoyl chloride (14.4 ml, 0.5 eq.) Were added to this solution. After acid activation, the precipitate was filtered off with HA solution. The reaction was allowed to proceed at room temperature for 3 hours. The reaction mixture was then removed and diluted with 1000 ml of demineralised water to which 95 g of NaCl had been added. And precipitated using four times anhydrous isopropanol, and the acylated derivative was isolated from the reaction mixture. After decanting, the precipitate was repeatedly rinsed with isopropanol aqueous solution (85% vol.).
SS 13 % (NMR에서 측정됨).SS 13% (measured by NMR).
1H NMR (D2O): δ 0.88 (t, 3H, -CH2-CH 3 ), δ 1.22-1.35 (m, 20H, (-CH2-)10), δ 1.60 (m, 2H, -CH 2 -CH2-CO-), δ 2.0 (4H, (-CH2-)2), δ 2.41 (t, 2H, -CH2-CO-), δ 5.41 (d, 2H, CH=CH) 1 H NMR (D 2 O) : δ 0.88 (t, 3H, -CH 2 -C H 3), δ 1.22-1.35 (m, 20H, (-CH 2 -) 10), δ 1.60 (m, 2H, -C H 2 -CH 2 -CO-), δ 2.0 (4H, (-CH 2 -) 2), δ 2.41 (t, 2H, -CH 2 -CO-), δ 5.41 (d, 2H, CH = CH)
본 실시예는 히알루론산의 소수성화된 유도체에 대한 일반적인 합성 방법을 기술한다. 그러나, 이 공정은 올레일 유도체만으로 한정되는 것은 아니다. 소수성화된 유도체의 합성에 대한 상세 내용은 특허 출원 번호 CZ PV2012-842에 언급되어 있다.This example describes a general synthetic method for hydrophobically-derivatized derivatives of hyaluronic acid. However, this process is not limited to oleyl derivatives. Details of the synthesis of hydrophobically-derivatized derivatives are given in patent application number CZ PV2012-842.
실시예Example 2. 평균 2. Average 5 nm5 nm 크기의 Sized SPIONSPION 제조 Produce
패릭 올리에이트 1.80 g, 올레산 0.35 ml 및 1-옥타데센 13.35 ml을 50 ml 부피의 3구 플라스크에 넣었다. 혼합물을 진공 하에 100℃까지 가열하고, 휘발성 물질을 증발시키면서 30분간 유지하였다. 그런 다음, 혼합물을 약한 아르곤 흐름 하에 280℃로 가열하여, 60분간 이 온도에서 유지하였다. 혼합물을 280℃에서 반응시키면서 아르곤 기포를 처리하였다. 실온으로 냉각시킨 다음, 반응 혼합물에 아세톤을 첨가하고, 원심분리를 통해 나노입자를 분리하였다. 침전된 SPION을 헥산/아세톤 혼합물 (1:4에서 1:1까지 순차적으로)로 4번 헹구고, 마지막으로 이를 톨루엔에 분산시켜, 4℃ 암조건에서 보관하였다.1.80 g of paricylate, 0.35 ml of oleic acid and 13.35 ml of 1-octadecene were placed in a 50 ml three-necked flask. The mixture was heated to 100 < 0 > C under vacuum and the volatiles were held for 30 minutes with evaporation. The mixture was then heated to 280 DEG C under a weak argon stream and held at this temperature for 60 minutes. The mixture was treated with argon bubbles while reacting at 280 ° C. After cooling to room temperature, acetone was added to the reaction mixture and the nanoparticles were separated by centrifugation. The precipitated SPION was rinsed four times with a hexane / acetone mixture (1: 4 to 1: 1 sequentially) and finally dispersed in toluene and stored at 4 [deg.] C under dark conditions.
수율: 78%Yield: 78%
나노입자의 크기: 5.2 ± 0.8 nm (전자현미경 사진에 따른 결과).Size of nanoparticles: 5.2 ± 0.8 nm (electron micrograph results).
실시예Example 3. 평균 3. Average 10 nm10 nm 크기의 Sized SPIONSPION 제조 Produce
패릭 올리에이트 1.80 g, 올레산 0.35 ml 및 1-옥타데센 13.35 ml을 50 ml 부피의 3구 플라스크에 넣었다. 혼합물을 진공 하에 100℃까지 서서히 가열하여, 휘발성 물질을 증발시키기 위해 30분간 유지하였다. 이후, 혼합물은 약한 아르곤 흐름 하에 끓는 점 (~317℃)까지 가열하고, 그 온도에서 60분간 유지하였다. 실온으로 냉각 후, 실시예 2와 동일한 방법으로 SPION을 분리하였다.1.80 g of paricylate, 0.35 ml of oleic acid and 13.35 ml of 1-octadecene were placed in a 50 ml three-necked flask. The mixture was heated slowly to 100 < 0 > C under vacuum and held for 30 minutes to evaporate the volatiles. The mixture was then heated to a boiling point (~ 317 ° C) under a weak argon flow and held at that temperature for 60 minutes. After cooling to room temperature, SPION was separated in the same manner as in Example 2.
수율: 74%Yield: 74%
나노입자의 크기: 9.8 ± 0.5 nm (전자현미경 사진의 결과임).Size of nanoparticles: 9.8 ± 0.5 nm (results of electron microscopy).
실시예Example 4. 평균 4. Average 20 nm20 nm 크기의 Sized SPIONSPION 제조 Produce
패릭 올리에이트 1.80 g, 올레산 0.35 ml, 1-옥타데센 5.34 ml 및 n-도코산 6 g을 50 ml 부피의 3구 플라스크에 넣었다. 혼합물을 진공 하에 100℃까지 서서히 가열하여, 휘발성 물질을 증발시키기 위해 30분간 유지하였다. 이후, 혼합물은 약한 아르곤 흐름 하에 315℃까지 가열하고, 그 온도에서 60분간 유지하였다. 실온으로 냉각 후, 실시예 2와 동일한 방법으로 SPION을 분리하였다.1.80 g of a paricylate, 0.35 ml of oleic acid, 5.34 ml of 1-octadecene and 6 g of n-docosane were placed in a 50 ml three-necked flask. The mixture was heated slowly to 100 < 0 > C under vacuum and held for 30 minutes to evaporate the volatiles. The mixture was then heated to 315 DEG C under a weak argon flow and held at that temperature for 60 minutes. After cooling to room temperature, SPION was separated in the same manner as in Example 2.
수율: 56%Yield: 56%
나노입자의 크기: 21.1 ± 3.1 nm (전자현미경 사진의 결과임)Size of nanoparticles: 21.1 ± 3.1 nm (result of electron micrograph)
실시예Example 5. 5. ZnOZnO 나노입자의 제조 Manufacture of nanoparticles
아연 아세테이트 이수화물 (1185.30 mg; 5.4 mmol)을 250 ml 부피의 3구 플라스크에 넣고, 실온에서 메탄올 (90 ml)에 용해하였다. 한편, 메탄올 (22.39 ml) 중의 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드 (1622.91 mg; 8.96 mmol) 용액을 2구 플라스크에서 준비하였다. 이들 2가지 용액을 초음파 조에서 15분간 아르곤으로 버블링하면서 탈기시켰다 (수조 온도 50℃, 출력 120 W). 아연 아세테이트의 메탄올 용액을 오일 조 (조 온도 60℃)에서 환류 가열하였다. 올레산 (310 ㎕; 0.99 mmol)을 첨가한 후, 혼합물을 끓는 점 (조 온도 85℃)까지 승온시켰다. 메탄올 중의 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드 용액을 환류 가열 (조 온도 75℃)하고, 신속하게 아연 아세테이트와 올레산이 들어 있는 3구 플라스크에 투입하였다. 반응 혼합물을 일정한 속도 (600 rpm)로 교반하면서 환류하고, 2분간 (조 온도 85℃) 아르곤으로 버블링을 수행하였다. 이후, 혼합물을 메탄올 (90 ml)로 희석하고, 얼음조 위에서 15분간 냉각시켰다. 냉각된 혼합물을 15분간 원심분리하였다 (4000 xg, 4℃). 입자들을 에탄올 (3 x 25 ml)로 헹구고, 각 헹굼 단계 다음에는 10분간 원심분리를 수행하였다 (4000 xg, 25℃). 입자를 클로로포름 (45 ml)에 분산시켜, 암조건 하 4℃에 보관하였다.The zinc acetate dihydrate (1185.30 mg; 5.4 mmol) was placed in a 250 ml three-necked flask and dissolved in methanol (90 ml) at room temperature. Meanwhile, a solution of tetramethylammonium hydroxide (1622.91 mg; 8.96 mmol) in methanol (22.39 ml) was prepared in a two-necked flask. These two solutions were degassed (
형광의 양자 효율: 34% (상대적인 방법으로 측정됨, 기준 물질 = norharman)Quantum efficiency of fluorescence: 34% (measured by relative method, reference material = norharman)
나노입자의 크기: 3.4 ± 0.3 nm (전자현미경 사진의 결과임)Size of nanoparticles: 3.4 ± 0.3 nm (results of electron micrograph)
실시예Example 6. 6. 업-work- 컨버전Conversion 나노입자의 제조 Manufacture of nanoparticles
1.60 mmol 이트륨 (III) 아세테이트, 0.36 mmol 이테르븀 (III) 아세테이트 및 0.04 mmol 에르븀 (III) 아세테이트에 해당되는 몰 량을 100 ml 부피의 3구 플라스크에 넣고, 옥타덱-1-엔 (34 ml)과 올레산 (12.0 ml)을 첨가하였다. 강하게 교반 (600 rpm)하면서 혼합물에 진공처리하고, 오일 조에서 서서히 80℃로 가열하였다. 이 온도에서, 전체적으로 투명해질 때까지 혼합물은 진공 하에 교반하고, 투명해진 시점부터 90분 더 교반하였다. 혼합물이 든 플라스크에 아르곤을 충진하고, 아르곤 분위기 하에 실온으로 냉각시킨 다음 메탄올 (20 ml) 중의 NaOH (200 mg) 및 NH4F (296.3 mg) 용액을 첨가하였으며, 이때 혼합물은 탁해졌다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반한 다음, 65℃에서 메탄올을 천천히 증발시켰다 (오일조). 그런 다음, 혼합물이 든 플라스크를 PID-컨트롤러에 의해 제어되는 가열 맨틀로 이동시켰다. 혼합물에 점차적으로 진공을 가하였으며, 진공 하에 112℃까지 천천히 가열한 후 이 온도에서 30분간 탈기시켰다. 그런 다음, 혼합물이 든 플라스크에 아르곤을 충진하고, 공기 환류 하에 약한 아르곤 흐름 하에 2℃/분 속도로 305℃까지 가열하였다. 305℃에서 혼합물을 110분간 둔 다음 가열 조건에서 꺼내 자연적으로 실온까지 냉각되게 하였다.A molar amount corresponding to 1.60 mmol of yttrium (III) acetate, 0.36 mmol of ytterbium (III) acetate and 0.04 mmol of erbium (III) acetate was placed in a three-necked flask of 100 ml volume, octadodec- Oleic acid (12.0 ml) was added. The mixture was vigorously agitated (600 rpm) and the mixture was slowly heated to 80 ° C in an oil bath. At this temperature, the mixture was stirred under vacuum until it became totally clear and stirred for a further 90 minutes from the time it became clear. The mixture is filled with argon in a flask all, and cooling to room temperature under an argon atmosphere and then was added to NaOH (200 mg) and NH 4 F (296.3 mg) solution in methanol (20 ml), then mixture became turbid. The mixture was stirred at room temperature overnight, and the methanol was slowly evaporated at 65 [deg.] C (oil bath). The flask with the mixture was then transferred to a heating mantle controlled by a PID-controller. The mixture was gradually evacuated and slowly heated to 112 < 0 > C under vacuum and degassed at this temperature for 30 minutes. The flask with the mixture was then charged with argon and heated to 305 DEG C at a rate of 2 DEG C / min under a slight argon flow under air reflux. The mixture was allowed to stand at 305 DEG C for 110 minutes, then taken out under heating conditions and allowed to cool naturally to room temperature.
반응 혼합물로부터 에탄올 (반응 혼합물의 2배 부피)을 사용해 업-컨버전 나노입자를 침전시킨 다음, 원심분리 (RCF 3000 xg; 10분)에 의해 분리하였다. 나노입자 (침전물)를 헥산 (5 ml)에 분산시키고, 에탄올 (10 ml)로 침전시킨 다음 원심분리 (RCF 3000 xg; 7분)에 의해 분리하였다. 이런 방식으로 헥산/에탄올 시스템으로 3번, 그리고 헥산/아세톤 시스템으로 3번 나노입자를 정제하였다. 마지막으로, 나노입자를 클로로포름 (10 ml)에 분산시켜, 실온에 보관하였다.The up-converted nanoparticles were precipitated from the reaction mixture using ethanol (twice the volume of the reaction mixture) and then separated by centrifugation (RCF 3000 xg; 10 min). The nanoparticles (precipitate) were dispersed in hexane (5 ml), precipitated with ethanol (10 ml) and then separated by centrifugation (RCF 3000 xg; 7 min). In this way, the nanoparticles were purified three times with a hexane / ethanol system and three times with a hexane / acetone system. Finally, the nanoparticles were dispersed in chloroform (10 ml) and stored at room temperature.
나노입자 조성 (ICP-OES):NaYF4:Yb/Er (80 mol.% Y, 18 mol.% Yb, 2 mol.% Er Nanoparticle composition (ICP-OES): NaYF 4 : Yb / Er (80 mol% Y, 18 mol% Yb, 2 mol% Er
유기 성분 비율 (TGA): 7% Organic component ratio (TGA): 7%
나노입자의 크기 (전자 현미경): 34 ± 2 nmSize of nanoparticles (electron microscope): 34 ± 2 nm
실시예Example 7. 7. SPION과SPION and 히알루론산의 Hyaluronic 카프로닐Capronyl 유도체 ( Derivatives ( HAC6HAC6 )로 된 조성물의 제조) ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC6, DS = 60%, Mw = 38 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 실시예 2에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 5 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.150 mg (HAC6, DS = 60%, Mw = 38 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours with constant stirring on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 5 nm) prepared according to Example 2 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 (sonotrode) S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 SPION 5 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 1.1% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 1.1% (wt.)
실시예Example 8. 8. 히알루론산의 Hyaluronic 카프릴릴Caprylil 유도체 ( Derivatives ( HAC8HAC8 )와 )Wow SPION으로With SPION 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC8, DS = 22%, Mw = 20 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 실시예 2에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 5 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.150 mg (HAC8, DS = 22%, Mw = 20 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours with constant stirring on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 5 nm) prepared according to Example 2 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 SPION 5 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 1.1% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 1.1% (wt.)
실시예Example 9. 9. 히알루론산의 Hyaluronic 카프리닐Caprilin 유도체 ( Derivatives ( HAC10HAC10 )와 )Wow SPION으로With SPION 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC10, DS = 15%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 실시예 2에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 5 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.150 mg (HAC10, DS = 15%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours with constant stirring on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 5 nm) prepared according to Example 2 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 SPION 5 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 1.2% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 1.2% (wt.)
실시예Example 10. 10. 히알루론산의 Hyaluronic 팔미토일Palmy toil 유도체 ( Derivatives ( HAC16HAC16 )와 )Wow SPION으로With SPION 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC16, DS = 9%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 실시예 2에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 5 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.150 mg (HAC16, DS = 9%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours with constant stirring on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 5 nm) prepared according to Example 2 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 SPION 5 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 1.2% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 1.2% (wt.)
실시예Example 11. 히알루론산의 11. Hyaluronic acid 스테아릴Stearyl 유도체 ( Derivatives ( HAC18HAC18 )와 )Wow SPION으로With SPION 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC18, DS = 9%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 실시예 2에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 5 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.150 mg (HAC18, DS = 9%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours with constant stirring on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 5 nm) prepared according to Example 2 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 SPION 5 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 1.0% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 1.0% (wt.)
실시예Example 12. 12. 히알루론산의 Hyaluronic 올레일Ole 유도체 ( Derivatives ( HAC18:1)와HAC18: 1) and SPION으로With SPION 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC18:1, DS = 12%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 실시예 2에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 5 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.150 mg (HAC18: 1, DS = 12%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours while being constantly stirred on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 5 nm) prepared according to Example 2 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 SPION 5 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 1.0% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 1.0% (wt.)
폴리머 마이셀에 군집된 나노입자의 형태는 도 1에 나타낸다.The form of nano-particles in the polymer micelle cluster is shown in Figure 1;
실시예Example 13. 13. 히알루론산의 Hyaluronic 올레일Ole 유도체 ( Derivatives ( HAC18:1)와HAC18: 1) and SPION으로With SPION 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조된 히알루로난의 아실화 유도체 120 mg (HAC18:1, DS = 12%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 12 ml에 용해하였다. 실시예 2에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 5 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.120 mg (HAC 18: 1, DS = 12%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 12 ml of demineralized water for 2 hours with constant stirring on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 5 nm) prepared according to Example 2 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 4 ml에 분산된 SPION 7.25 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 1.8% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 1.8% (wt.)
실시예Example 14. 14. 히알루론산의 Hyaluronic 리놀레일Linoleil 유도체 ( Derivatives ( HAC18:2)와HAC18: 2) and SPION으로With SPION 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC18:2, DS = 12%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 4시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 실시예 2에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 5 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.150 mg (HAC18: 2, DS = 12%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 4 hours with constant stirring on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 5 nm) prepared according to Example 2 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 SPION 5 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 0.98% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 0.98% (wt.)
실시예Example 15. 15. 히알루론산의 Hyaluronic 리놀레닐Linolenyl 유도체 ( Derivatives ( HAC18:3)와HAC18: 3) and SPION으로With SPION 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC18:3, DS = 3%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 4시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 실시예 2에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 5 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.150 mg (HAC18: 3, DS = 3%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 4 hours with constant stirring on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 5 nm) prepared according to Example 2 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 SPION 5 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 1.0% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 1.0% (wt.)
실시예Example 16. 16. 히알루론산의 Hyaluronic 올레일Ole 유도체 ( Derivatives ( HAC18:1)와HAC18: 1) and SPION으로With SPION 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC18:1, DS = 12%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 실시예 3에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 10 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.150 mg (HAC18: 1, DS = 12%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours with constant stirring on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 10 nm) prepared according to Example 3 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 SPION 5 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 0.4% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 0.4% (wt.)
실시예Example 17. 17. 히알루론산의 Hyaluronic 올레일Ole 유도체 ( Derivatives ( HAC18:1)와HAC18: 1) and SPION으로With SPION 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC18:1, DS = 12%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 실시예 4에 따라 제조된 SPION (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 20 nm)을 톨루엔 매질에서 클로로포름 매질로 이동시켰다.150 mg (HAC18: 1, DS = 12%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours with constant stirring on a magnetic stirrer. SPION (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 20 nm) prepared according to Example 4 was transferred from the toluene medium to the chloroform medium.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 SPION 5 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 1.7% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 1.7% (wt.)
실시예Example 18. 18. 히알루론산의 Hyaluronic 올레일Ole 유도체 ( Derivatives ( HAC18:1HAC18: 1 ), ), SPIONSPION 및 And 파클리탁셀로Paclitaxel 된 조성물의 제조 ≪ / RTI >
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC18:1, DS = 12%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 그런 후, 실시예 2에 따라 제조된 SPION 5 mg (올레산에 의해 안정화됨, 나노입자의 크기: 5 nm)을 톨루엔에서 클로로포름으로 옮겼다. 이런 방식으로 제조된 나노입자를 클로로포름 3 ml에 용해된 파클리탁셀 6 mg과 혼합하였다.150 mg (HAC18: 1, DS = 12%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours while being constantly stirred on a magnetic stirrer. Then, SPION 5 mg (stabilized by oleic acid, nanoparticle size: 5 nm) prepared according to Example 2 was transferred from toluene to chloroform. The nanoparticles thus prepared were mixed with 6 mg of paclitaxel dissolved in 3 ml of chloroform.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 나아가, CHCl3 중의 SPION 5 mg 및 파클리탁셀 6 mg을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자와 파클리탁셀을 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자와 파클리탁셀이 탑재된 히알루로난 마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Fe의 양 (ICP 측정): 1.5% (wt.)Amount of Fe loaded (ICP measurement): 1.5% (wt.)
탑재된 PTX의 양 (HPLC 측정): 0.3% (wt.)Amount of PTX loaded (HPLC measurement): 0.3% (wt.)
실시예Example 19. 19. 히알루론산의 올레인 유도체 (An olein derivative of hyaluronic acid ( HAC18:1)와HAC18: 1) and ZnOZnO 나노입자로 된 조성물의 제조 Preparation of nanoparticulate compositions
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC18:1, DS = 12%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다. 150 mg (HAC18: 1, DS = 12%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours with constant stirring on a magnetic stirrer.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 ZnO 5 mg (실시예 5)을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
탑재된 Zn의 양 (ICP 측정): 1.6% (wt.)Amount of Zn loaded (ICP measurement): 1.6% (wt.)
실시예Example 20. 20. 히알루론산의 올레인 유도체 (An olein derivative of hyaluronic acid ( HAC18:1)와HAC18: 1) and 업- work- 컨버전Conversion 나노입자로 된 조성물의 제조 Preparation of nanoparticulate compositions
실시예 1에 따라 제조한 히알루로난의 아실화 유도체 150 mg (HAC18:1, DS = 12%, Mw = 15 kDa)을 자기 교반기 위에서 일정하게 교반하면서 2시간 동안 탈염수 15 ml에 용해하였다.150 mg (HAC18: 1, DS = 12%, Mw = 15 kDa) of the acylated derivative of hyaluronan prepared according to Example 1 was dissolved in 15 ml of demineralized water for 2 hours while being constantly stirred on a magnetic stirrer.
아실화 히알루로난 용액을 얼음조에 침지된 로제트 초음파조 (RZ 1, 부피: 25 ml)로 옮겼다. 먼저, 용액을 60초간 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 또한, CHCl3 3 ml에 분산된 업-컨버전 나노입자 SPION 5 mg (실시예 6)을 이 용액에 점차 첨가하였다 (초음파 파라미터: 200 W, 진폭 85%, 주기 0.8 s 및 소노트로드 S2). 균질화된 현탁액을 15분간 추가로 초음파 처리하였다 (초음파 파라미터: 진폭 65%, 주기 0.5 s 및 소노트로드 S2). 유리형 나노입자를 반복적인 원심분리(3 x 4500RPM, 10분)를 통해 분리하고, 나노입자가 탑재된 히알루로난 나노마이셀이 함유된 수득되는 상층물을 취하여, 1.0 ㎛으로 여과하고, 동결건조하였다.The acylated hyaluronan solution was transferred to a rosette sonicator (
Er; Y; Yb의 탑재량 (ICP 측정): 0.02; 0.50; 0.19% (wt.)Er; Y; Yb payload (ICP measurement): 0.02; 0.50; 0.19% (wt.)
실시예Example 21. 21. 아실화Acylation 히알루로난Hyaluronan 및 And SPION으로With SPION 된 조성물의 Of the composition 시험관내In vitro 세포독성 Cytotoxicity
초대 세포 (primary cell), 비-종양 세포 및 종양 세포 (표 1)를 96웰 패널에 접종하여, 37℃/5 % CO2에서 24시간 배양하였다. 그런 후, 세포에, 실시예 7-14, 14 및 15에서 수득된 아실화 히알루로난과 SPION으로 된 조성물 용액을 10, 100, 200 및 500 ㎍/ml 농도 (배양 배지내 폴리머 마이셀의 농도)로 처리하였다. 동시에, 아실화 히알루로난 단독과 SPION 단독 처리시의 생존성도 (각 농도에서) 측정하였다. 세포의 생존성은 MTT 방법을 이용해 0, 24, 48 및 72시간에 모니터링하였으며, 수득되는 값은 해당 시간대에 세포 생존의 저해 또는 활성화를 나타낸다. 다양한 아실화 HA 유도체 및 SPION으로 된 조성물이 처리된 세포의 세포 생존 저해 (도 2A-C) 및 다양한 종양 세포주에 대한 조성물 HAC18:1+SPION (실시예 12)의 영향을 모니터링하였다 (도 3). 도 4A-C는 SPION 5, 10 및 20 nm이 포함된 조성물 (실시예 12, 16, 17)의 세포독성 작용을 비교하여 도시한다. 세포주는 표 1에 나타낸다.Primary cells, non-tumor cells and tumor cells (Table 1) were inoculated on 96-well panels and cultured for 24 hours at 37 ° C / 5% CO 2 . Cells were then treated with the composition solutions of acylated hyaluronan and SPION obtained in Examples 7-14, 14 and 15 at concentrations of 10, 100, 200 and 500 / / ml (concentration of polymer micelle in the culture medium) Lt; / RTI > At the same time, survival (at each concentration) of acylated hyaluronan alone and SPION alone was measured. Viability of the cells was monitored at 0, 24, 48 and 72 hours using the MTT method, and the values obtained indicate inhibition or activation of cell survival at that time. The effects of various HAC18: 1 + SPION (Example 12) on the inhibition of cell viability ( Figure 2A-C ) and various tumor cell lines of cells treated with various acylated HA derivatives and SPION were monitored (Figure 3) . Figures 4A-C show comparative cytotoxic effects of
표 1. 테스트한 부착 세포주의 목록 Table 1. List of cell lines tested
도 2A-C의 결과는, 대조군 세포주 (NHDF 및 3T3)와는 다르게, 종양 세포주 HT29의 경우, 세포 증식에 현저한 저해가 있음을 보여준다. 최대 저해는 C18 및 C18:1 아실화 유도체를 기재로 한 조성물에서 나타났다. C18:1 유도체와 SPION을 기재로 포함하는 조성물은 NHDF와 3T3 세포의 생존성에 대해서는 보다 강력한 지지를 나타내었다. 아실화 히알루로난 단독과 SPION은 어떠한 테스트 세포에서도 생존에 영향을 미치지 않았다 (데이타 도시안됨).The results in Figures 2A-C show that, unlike the control cell lines (NHDF and 3T3), there is a significant inhibition of cell proliferation in the tumor cell line HT29. The maximal inhibition appeared in compositions based on C18 and C18: 1 acylated derivatives. The compositions containing C18: 1 derivatives and SPION as substrates showed stronger support for the viability of NHDF and 3T3 cells. Acylated hyaluronan alone and SPION did not affect survival in any test cell (data not shown).
HAC18:1과 SPION으로 된 조성물을 다른 종양 세포주에 처리하였다 (도 3). 실험 데이타는, 종양 세포주 A549, HCT116, C3A, MCF7, MDA-MB231 및 Caco2의 증식을 늦추는 것으로 나타났다. 흑색종 세포주 A2058은 예외였는데, 이 세포주의 경우 조성물을 최고 농도 (500 ㎍/ml)로 처리한 경우에만 저해가 약간 나타났다. 대조군 섬유모세포 (NHDF와 3T3)는, 이와는 반대로, 조성물에 의해 현저하게 자극되었으며, 심지어 최고 농도 500 ㎍/ml에서도 어떠한 세포독성 특성은 나타나지 않았다.The composition with HAC18: 1 and SPION was processed into other tumor cell lines ( Figure 3 ). The experimental data showed that the growth of tumor cell lines A549, HCT116, C3A, MCF7, MDA-MB231 and Caco2 was delayed. An exception was the melanoma cell line A2058, which showed only a slight inhibition when treated with the highest concentration (500 μg / ml) of the composition. Control fibroblasts (NHDF and 3T3), on the other hand, were markedly stimulated by the composition and did not exhibit any cytotoxic properties even at the highest concentration of 500 [mu] g / ml.
도 4A-C는 5nm SPION을 포함하는 조성물의 선택적인 항종양 활성을 검증해준다. 이런 효과는 10nm SPION 함유 조성물과 20nm SPION 함유 조성물에서는 상기한 수준으로 관찰되지 않는다. Figures 4A-C demonstrate selective anti-tumor activity of compositions comprising 5 nm SPION. Such an effect can not be observed at the above-mentioned levels in the composition containing 10 nm SPION and the composition containing 20 nm SPION.
실시예Example 22. 22. 아실화 히알루로난과 아연 산화물 나노입자로 된 조성물의 A composition comprising acylated hyaluronan and zinc oxide nanoparticles 시험관내In vitro 세포독성Cytotoxicity
초대 인간 섬유모세포 (NHDF), 장의 종양 세포 HT-29 및 마우스 섬유모세포 3T3를 96웰 패널에 접종하고, 37℃/5 % CO2에서 24시간 배양하였다. 그런 후, 세포에, 실시예 19에서 수득된 아실화 히알루로난과 아연 산화물 나노입자로 된 조성물 용액을 10, 100, 200 및 500 ㎍/ml 농도 (폴리머 마이셀의 농도)로 처리하였다. 세포의 생존성은 MTT 방법을 이용해 0, 24, 48 및 72시간에 모니터링하였으며, 수득되는 값은 해당 시간대에 세포 생존의 저해 또는 활성화를 나타낸다 (도 5A-C).Early human fibroblast (NHDF), intestinal tumor cells HT-29 and mouse fibroblast 3T3 were seeded in 96-well panels and cultured for 24 hours at 37 ° C / 5% CO 2 . Then, the cells were treated with the composition solution of the acylated hyaluronan and zinc oxide nanoparticles obtained in Example 19 at a concentration of 10, 100, 200 and 500 占 퐂 / ml (concentration of polymer micelle). Cell viability was monitored at 0, 24, 48 and 72 hours using the MTT method, and the values obtained show inhibition or activation of cell survival at that time ( FIGS. 5A - C ).
도 5A-C의 결과는, 대조군 세포주 (NHDF 및 3T3)와는 다르게, 배양 시간이 증가함에 따라 폴리머 마이셀의 고 농도에서 종양 세포주의 증식 저해가 발생됨을 보여준다. 그러나, 이 때, 3T3 세포에서도 500 ㎍/ml로 처리한 경우에는 증식 저해가 관찰되었다. 더 낮은 농도의 조성물과 대조군 NHDF 세포주에서는 저해가 관찰되지 않았다.The results in Figures 5A-C show that, unlike the control cell lines (NHDF and 3T3), the proliferation inhibition of tumor cell lines occurs at high concentrations of polymer micelles with increasing incubation time. However, at this time, proliferation inhibition was also observed in 3T3 cells treated with 500 ㎍ / ml. No inhibition was observed with lower concentrations of the composition and the control NHDF cell line.
실시예Example 23. 23. 아실화 히알루로난과 업-컨버전 나노입자로 된 조성물의 The composition of acylated hyaluronan and up-converted nanoparticles 시험관내In vitro 세포독성Cytotoxicity
초대 인간 섬유모세포 (NHDF), 장의 종양 세포 HT-29 및 마우스 섬유모세포 3T3를 96웰 패널에 접종하고, 37℃/5 % CO2에서 24시간 배양하였다. 그런 후, 세포에, 실시예 20에서 수득된 업-컨버전 나노입자를 포함하는 폴리머 마이셀 용액을 10, 100, 200 및 500 ㎍/ml 농도 (폴리머 마이셀의 농도)로 처리하였다. 세포의 생존성은 MTT 방법을 이용해 0, 24, 48 및 72시간에 모니터링하였으며, 수득되는 값은 해당 시간대에 세포 생존의 저해 또는 활성화를 나타낸다 (도 6A-C).Early human fibroblast (NHDF), intestinal tumor cells HT-29 and mouse fibroblast 3T3 were seeded in 96-well panels and cultured for 24 hours at 37 ° C / 5% CO 2 . Cells were then treated with polymeric micellar solutions containing the up-converted nanoparticles obtained in Example 20 at concentrations of 10, 100, 200 and 500 占 퐂 / ml (concentration of polymer micelle). Cell viability was monitored at 0, 24, 48 and 72 hours using the MTT method, and the values obtained show inhibition or activation of cell survival at that time ( FIGS. 6A - C ).
도 6A-C의 결과는, 생존성이 고도로 증가된 대조군 세포주 NHDF와는 다르게, 배양 시간이 증가함에 따라 종양 세포에서는 증식이 저해됨을 보여준다. 그러나, 비-종양 세포인 3T3에서도 약간의 저해가 관찰된다.The results in Figures 6A-C show that, unlike the highly viable control cell line NHDF, survival is inhibited in tumor cells as incubation time increases. However, some inhibition is also observed in 3T3, a non-tumor cell.
실시예Example 24. 24. 아실화 히알루로난과 SPION으로 된 조성물의 Of a composition comprising acylated hyaluronan and SPION 시험관내 선택적인 세포독성In vitro selective cytotoxicity
DiO(녹색)로 표지된 초대 인간 섬유모세포와 DiI (적색)로 표시된 종양 세포 HT-29는 3:1의 비율이었으며, 전체 농도 50,000 세포/웰로 24웰 패널의 각 웰에서 RPMI 1640 (Roswell Park Memorial Institut) 배지 1 ml에 접종하였다. 세포 단일층의 min 80% 컨플루언스에 도달한 후, 세포에 실시예 12의 SPION을 포함하는 조성물 용액 200 ㎍/ml을 처리하였다. 72시간 배양한 후, 형광 현미경 Nikon Ti-Eclipse를 사용해 세포 사진을 촬영하였다 (도 7).The early human fibroblasts labeled with DiO (green) and the tumor cells HT-29 labeled with DiI (red) were in a ratio of 3: 1 and were grown in RPMI 1640 (Roswell Park Memorial Institut) medium. After reaching a
대조군 세포 및 종양 세포에 대한 가능성있는 차별적인 활성 기전을 해명하기 위해, 히알루로란에 대한 CD44 수용체의 발현을 NHDF, MCF-7 및 MDA-MB-231 세포들에서 유세포 측정을 통해 분석하였다. 80% 컨플루언스에 도달한 후, 세포를 PBS로 헹군 다음 anti-CD44-FITC 항체와 함께 15분간 인큐베이션하였고, 인큐베이션이 끝나면 이를 PBS로 2번 헹군 다음 유세포 측정기 MACSQuant Analyzer (Miltenyi Biotec)로 분석하였다. 그 결과는 형광 세기 (RFU)로 표시된다 (도 8).Expression of CD44 receptor on hyaluronan was analyzed by flow cytometry in NHDF, MCF-7 and MDA-MB-231 cells to elucidate possible differential active mechanisms for control and tumor cells. After reaching 80% confluence, the cells were rinsed with PBS and incubated with anti-CD44-FITC antibody for 15 minutes. When incubation was complete, the cells were rinsed twice with PBS and analyzed with a flow cytometer MACSQuant Analyzer (Miltenyi Biotec) . The results are expressed in terms of fluorescence intensity (RFU) ( Fig. 8 ).
또한, NHDF 세포와 HT-29 세포의 경우, 실시예 12의 아실화 히알루로난과 SPION으로 된 조성물로 처리한 다음 산화적 스트레스를 측정하였다. 세포를 6웰 패널에서 배양하고, 80% 컨플루언스에 도달한 후 여기에 SPION이 포함된 조성물 용액 200 ㎍/ml을 24시간 처리하였다. 대조군 세포의 경우에는 테스트 조성물을 첨가하지 않고, 배지만 신선한 배지로 한번 교체하였다. 배양 후, 세포를 헹구고, DCF-DA (세포내 ROS에 의해 산화되어 형광성 DCF가 되는 비-형광 물질, 최종 농도: 1 uM)를 20분/37℃/암조건 하에 처리하였다. PBS로 헹군 다음, 세포를 유세포 측정기 MACSQuant Analyzer (Miltenyi Biotec)에서 분석하였다. 그 결과는 세포 내부의 DCF의 상대적인 형광 세기 (비-처리 대조군 대비 %)로 표시된다 (도 9).In the case of NHDF cells and HT-29 cells, the oxidative stress was measured after treatment with the composition of acylated hyaluronan of Example 12 and SPION. Cells were cultured on a 6-well panel, and after reaching 80% confluence, 200 μg / ml of the composition solution containing SPION was treated for 24 hours. In the case of control cells, the test composition was not added and the medium was replaced once with fresh medium. After incubation, the cells were rinsed and treated with DCF-DA (non-fluorescent material oxidized by intracellular ROS to become fluorescent DCF, final concentration: 1 uM) for 20 min / 37 ° C / dark condition. Rinsed with PBS, and then the cells were analyzed on a flow cytometer MACSQuant Analyzer (Miltenyi Biotec). The results are expressed as the relative fluorescence intensity (% vs. non-treated control) of DCF within the cells ( Figure 9 ).
도 7의 결과는 종양 세포주 HT-29에 대한 선택적인 증식 저해와, 이와는 반대로 대조군 섬유모세포인 NHDF에서는 부정적인 영향이 없고 컨플루언스에 도달함을 검증해준다. 이런 효과는 차별적인 ROS 형성 유도에 의해 야기된 것이 아니었으며, ROS 형성 유도는 2가지 세포 타입들 모두에서 증가되고, 동일한 수준으로 증가하였다 (도 9). 그에 대한 설명으로, NHDF 및 HT-29 세포에서 ROS 생성 증가에 대한 차별적인 반응 수준을 언급할 수 있다.The results of FIG. 7 demonstrate that selective proliferation inhibition of tumor cell line HT-29 and, conversely, NHFF, a control fibroblast, do not adversely affect confluence. This effect was not caused by differential induction of ROS formation, and induction of ROS formation was increased and increased to the same level in both cell types (FIG. 9) . As an explanation for this, we can refer to differentiated levels of response to increased ROS production in NHDF and HT-29 cells.
대조군 세포와 종양 세포에 대한 활성 차이가, 히알루로난에 대한 주요 표면 수용체, CD44의 발현과 연관된 것은 아니다. 도 8은 조성물에 의해 생존성이 증가된 대조군 NHDF 섬유모세포에서는 CD44의 발현이 높고, 현저한 생존성 저해가 관찰되는 종양 세포주 MCF-7과 MDA-MB-231에서는 발현 수준이 낮다는 것을 검증해준다 (도 3).Differences in activity against control cells and tumor cells are not associated with expression of the major surface receptor, hyaluronan, CD44. Figure 8 verifies that the expression level of the tumor cells MCF-7 and MDA-MB-231, which are highly expressed in the CD44 and high survival inhibition, is low in the control NHDF fibroblasts with increased viability by the composition 3).
실시예 12의 아실화 히알루로난과 SPION으로 된 조성물과 함께 인큐베이션한 세포를 염색한 후 (프러시안 블루를 이용한 Fe 존재 검출), Fe 이온의 차별적인 분포를 관찰하였는데, 종양 세포에서는 용해된 Fe가 검출된 반면, 대조군 세포에서는 철 응집체가 검출되었다 (도 10). 이 현상이 종양 세포에서 조성물의 선택적인 활성의 원인일 수 있었다.Differential distribution of Fe ions was observed after staining cells incubated with the composition of acylated hyaluronan of Example 12 and SPION (presence of Fe using Prussian Blue), and in the tumor cells, dissolved Fe While iron aggregates were detected in control cells ( Figure 10 ). This phenomenon could be the cause of the selective activity of the composition in tumor cells.
실시예 25.Example 25. 정맥내 투여용 조성물의 제조Preparation of a composition for intravenous administration
멸균 0.9% NaCl 650 ㎕를 무균 방식으로 제조한 실시예 12의 아실화 히알루로난 및 SPION으로 된 조성물 20-30 mg에 첨가하고, 용액을 동결건조물이 완전히 용해될 때까지 가끔 교반한다. 이 용액은 문제없이 인 비보 (in vivo)로 주사가능하다.650 [mu] l of sterile 0.9% NaCl is added to 20-30 mg of the acylated hyaluronan and SPION composition of Example 12 prepared aseptically and the solution is stirred occasionally until the lyophilizate is completely dissolved. This solution is injectable in vivo without problems.
이 방식으로 제조된 용액은 입자의 수력학적 크기 (hydrodynamic size)에 대한 한 적어도 2일간 안정적이다.Solutions prepared in this manner are stable for at least 2 days as long as the hydrodynamic size of the particles.
실시예 26.Example 26. 정맥내 투여용 조성물의 제조Preparation of a composition for intravenous administration
멸균 5% 덱스트로스 650 ㎕를 무균 방식으로 제조한 실시예 12의 아실화 히알루로난 및 SPION으로 된 조성물 20-30 mg에 첨가하고, 용액을 동결건조물이 완전히 용해될 때까지 가끔 교반한다. 이 용액은 문제없이 인 비보 (in vivo)로 주사가능하다.650 [mu] l of sterile 5% dextrose is added to 20-30 mg of the acylated hyaluronan and SPION of Example 12 prepared aseptically, and the solution is stirred occasionally until the lyophilizate is completely dissolved. This solution is injectable in vivo without problems.
이 방식으로 제조된 용액은 입자의 수력학적 크기에 대한 한 적어도 2일간 안정적이다.Solutions prepared in this manner are stable for at least 2 days as long as the hydrodynamic size of the particles.
실시예Example 27. 27. 아실화Acylation 히알루로난Hyaluronan 및 And SPION으로With SPION 된 조성물의 인 비보 (in vivo) 검출 In Vivo Detection of < RTI ID = 0.0 >
교모세포종 종양을 가진 루이스 브라운 노르웨이 랫을 생체내 검사에 이용하였다. 이 종양은 3 x 106개의 교모세포종 세포를 다리 근육에 주사하여 확립하였으며, 9일 후 아실화 히알루로난 (HAC18:1) 및 SPION으로 된 조성물 (0.9% NaCl 중의 용액 750 ㎕, Fe 함량 1.1 mg/kg)을 정맥내 투여하였다. 그런 다음, Bruker Biospec (4.7 T)을 이용해 랫을 분석하였다.Lewis Brown Norweg rats with glioblastoma tumors were used for in vivo examination. This tumor was established by injecting 3 x 10 6 glioma cells into the leg muscles and after 9 days the composition consisting of acylated hyaluronan (HAC18: 1) and SPION (750 μl of solution in 0.9% NaCl, Fe content 1.1 mg / kg) was intravenously administered. The rats were then analyzed using a Bruker Biospec (4.7 T).
조성물을 정맥내 투여한 후 종양내 SPION의 축적은 도 11에서 검증되었는데, 특히 종양의 가장자리에서 어두운 부분이 검출된 부분이다. 가시적인 SPION 축적은 간에서도 검출되었으며 (도 12), 따라서, 이 조성물은 간의 조영제로서 사용될 수 있다.Accumulation of SPION in the tumor after intravenous administration of the composition has been verified in Fig. 11, particularly where the dark portion is detected at the edge of the tumor. Visible accumulation of SPION was also detected in the liver ( Fig. 12 ), and thus this composition can be used as contrast medium in the liver.
SPION 축적은 동물 안락사 후 종양 (도 13)과 간 (도 14)의 조직 단편에서도 검증되었는데, Fe의 존재는 프러시안 블루 착색으로 검출되었다 (도에서 청색 염색). 블루 착색은 어떤 대조군 샘플에서도 검출되지 않았다.The accumulation of SPION was also confirmed in tissue sections after tumor euthanasia ( FIG. 13 ) and liver ( FIG. 14 ), where the presence of Fe was detected by prussian blue staining (blue staining in the figure). No blue staining was detected in any of the control samples.
실시예Example 28. 28. 자동멸균에 의한 아실화 히알루로난 및 SPION으로 된 조성물의 멸균Sterilization of autoclaved hyaluronan and SPION compositions
실시예 12에 따라 제조된 조성물 (농도: 0.9% NaCl 중의 30 mg/ml)의 멸균을 121℃에서 15분간 자동멸균기에서 수행하였다.Sterilization of the composition prepared according to Example 12 (concentration: 30 mg / ml in 0.9% NaCl) was carried out in a sterilizer for 15 minutes at 121 占 폚.
용액은 멸균 후 안정적이었으며, SPION은 히알루로난 나노마이셀 내에 군집된 상태로 유지되었고 (도 15), 종양 세포에 대한 선택적인 세포독성 효과가 유지되었다.The solution was stable after sterilization and the SPION remained clustered in hyaluronan nano-micelles ( Fig. 15 ), maintaining a selective cytotoxic effect on tumor cells.
실시예 21에 기술된 공정에 따라 종양 세포 HT-29와 대조군 초대 NHDF 섬유모세포에 대해 세포독성을 측정하였다. 도 16은 실시예 12의 조성물을 자동멸균에 의한 멸균 전과 멸균 이후에 비교한 결과를 보여주는데, 종양 세포에 대한 선택적인 세포독성이 자동멸균에 의해 멸균 이후에도 유지되었다.Cytotoxicity was measured for tumor cell HT-29 and control primary NHDF fibroblasts according to the procedure described in Example 21. [ Figure 16 shows the results of comparing the composition of Example 12 before autoclaving and after sterilization, with selective cytotoxicity to tumor cells maintained after sterilization by automatic sterilization.
실시예 29.Example 29. 마우스 종양 현탁 림프종 세포주 EL4에서의 세포자살 유도Induction of cell suicide in mouse tumor-suspending lymphoma cell line EL4
마우스 림프종 세포주 EL4 (마우스의 발암 실험 모델에서 종양 유도를 위해 사용됨)를 RPMI 1640 (Roswell Park Memorial Institut) 배지에서 배양하였다. 지수 증식기에, 5 x 105 세포/ ml(RPMI 배지) 농도의 세포 배양물로부터 분액들을 준비하였고, 여기에 실시예 9의 SPION이 포함된 조성물 용액을 100, 200 및 500 ㎍/ml로 처리하였다. 72시간 인큐베이션한 다음, 세포를 헹구고, 세포 사멸의 형광 마커 (프로피듐 아이오다이드, 아넥신 V-FITC)를 이용해 특이적으로 발색시키고, 유세포 측정기 MACSQuant (Miltenyi Biotec)에서 검출하였다.The mouse lymphoma cell line EL4 (used for tumor induction in a mouse carcinogenicity test model) was cultured in RPMI 1640 (Roswell Park Memorial Institut) medium. In the exponential growth phase, aliquots were prepared from cell cultures at a concentration of 5 x 10 5 cells / ml (RPMI medium), and the composition solution containing SPION of Example 9 was treated with 100, 200 and 500 μg / ml . After incubation for 72 hours, the cells were rinsed and developed specifically using a fluorescent marker (propidium iodide, Annexin V-FITC) for cell death and detected on a flow cytometer MACSQuant (Miltenyi Biotec).
도 17A-C에서, 실시예 12의 SPION을 포함하는 조성물 용액을 100 ㎍/ml 처리 후 명백한 세포자살 유도 (우측 하단 사분위 세포 집단, 도 17B)와 세포괴사의 일부 증가 유도 (좌/우측 상단 사분위, 도 17B)가 존재하였다. 조성물을 각각의 농도로 처리한 후 살아있는 세포, 세포자살 세포 및 괴사 세포를 그래프에 표시한다 (도 17C).In Figure 17A-C, Example 12 of SPION after 100 ㎍ / ml treatment a composition solution containing the apparent apoptotic induction (lower right quartile cell population, FIG. 17B) with some increase in the induction of cell death (left / upper right Quartile, Figure 17B). After the composition is treated at each concentration, live cells, apoptotic cells and necrotic cells are displayed on the graph (FIG. 17C).
Claims (23)
안정화 올레산을 함유하는 무기 나노입자를 더 포함하며,
상기 무기 나노입자가 초상자성 나노입자, 업-컨버전 (upconversion) 나노입자 또는 아연 산화물 나노입자로 이루어진 군으로부터 선택되고, 특히 초상자성 나노입자로부터 선택되는, 항종양 조성물:
(I)
상기 식에서,
R은 H+ 또는 Na+이고;
R1은 H 또는 -C(=O)CxHy 또는 -C(=O)CH=CH-het이며, 여기서 x는 5-17 범위의 정수이고, y는 11-35 범위의 정수이고, CxHy는 선형 또는 분지형의, 포화 또는 불포화된 C5-C17 체인이고, het는 선택적으로 N, S 또는 O 원자를 포함하는 헤테로사이클릭 또는 헤테로방향족 잔기이고;
적어도 하나의 반복 단위에서, 하나 이상의 R1이 -C(=O)CxHy 또는 -C(=O)CH=CH-het이고;
n은 12 - 4000의 범위임.An antitumor composition comprising a C 6 -C 18 acylated derivative of hyaluronic acid according to general formula (I)
Further comprising inorganic nanoparticles containing stabilized oleic acid,
Wherein the inorganic nanoparticles are selected from the group consisting of a superpowder nanoparticle, an upconversion nanoparticle or a zinc oxide nanoparticle, and is selected from a superparamagnetic nanoparticle.
(I)
In this formula,
R is H + or Na + ;
R 1 is H or -C (= O) C x H y or -C (= O) CH = CH -het, where x is an integer from the range 5-17, y is an integer in the range of 11-35, C x H y is a linear or branched, saturated or unsaturated C 5 -C 17 chain, and het is a heterocyclic or heteroaromatic moiety optionally containing N, S or O atoms;
In at least one repeat unit, one or more R < 1 > -C (= O) C x H y or -C (= O) CH = CH-het;
n ranges from 12 to 4000.
아실화 히알루로난이 포화 결합과 불포화 결합을 가진 히알루론산의 C6-C18 아실화 유도체이고, 특히 C18:1 아실화 히알루론산 유도체인, 항종양 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the acylated hyaluronan is a C 6 -C 18 acylated derivative of hyaluronic acid having a saturated bond and an unsaturated bond, in particular a C 18: 1 acylated hyaluronic acid derivative.
아실화 히알루로난이 무기 나노입자의 담체로서 사용되는, 항종양 조성물.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the acylated hyaluronan is used as a carrier for the inorganic nanoparticles.
상기 무기 나노입자가 초상자성 나노입자인, 항종양 조성물.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the inorganic nanoparticles are superparamagnetic nanoparticles.
철 산화물계의 초상자성 나노입자를 포함하며,
조성물내 Fe 함량이 0.3 - 3% wt., 바람직하게는 1.0 % wt.인, 항종양 조성물.5. The method of claim 4,
Iron oxide based superpowder magnetic nanoparticles,
Wherein the Fe content in the composition is 0.3 - 3% wt., Preferably 1.0% wt.
5 - 20 nm 크기를 가진 초상자성 나노입자를 포함하는, 항종양 조성물.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the nanoparticles comprise superparamagnetic nanoparticles having a size of 5-20 nm.
5 - 7 nm 크기를 가진 초상자성 나노입자를 포함하는, 항종양 조성물.The method according to claim 4 or 5,
An antitumor composition comprising superparamagnetic nanoparticles having a size of 5-7 nm.
5 nm 크기를 가진 초상자성 나노입자를 포함하는, 항종양 조성물.The method according to claim 4 or 5,
Lt; RTI ID = 0.0 > 5 nm < / RTI > size.
아연 산화물 나노입자를 0.3 - 3% wt. 함량으로 포함하는, 항종양 조성물.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Zinc oxide nanoparticles 0.3 - 3% wt. Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
상기 조성물내 희토류 원소의 총 함유량이 0.3 - 3% wt.이 되는 함량으로 업-컨버전 나노입자를 포함하는, 항종양 조성물.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the composition comprises up-converted nanoparticles in an amount such that the total content of rare earth elements in the composition is 0.3 - 3% wt.
Er, Yb 및 Y를 함유하는 업-컨버전 나노입자를 포함하는, 항종양 조성물.11. The method of claim 10,
0.0 > Er, < / RTI > Yb, and Y. The anti-
종양 세포의 부착성 증식 (adherent growth)과 현탁성 증식 (suspension growth)을 저해하는데 사용하기 위한 것인, 항종양 조성물.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
Wherein the composition is for use in inhibiting adherent growth and suspension growth of tumor cells.
결장직장 암종 및 선암종, 폐 암종, 간세포암, 유방 선암종, 바람직하게는 결장직장 암종 및 선암종으로부터 유래되는 종양 세포의 증식을 저해하는데 사용하기 위한 것인, 항종양 조성물. 13. The method according to any one of claims 1 to 12,
Wherein the composition is for use in inhibiting the proliferation of tumor cells derived from colorectal carcinomas and adenocarcinomas, lung carcinomas, hepatocellular carcinomas, breast adenocarcinomas, preferably from colorectal carcinomas and adenocarcinomas.
상기 조성물의 체내 축적을 인 비보 (in vivo)로 검출하는데, 특히 종양 및 간내 축적을 인 비보로 검출하는데 사용하기 위한 것인, 항종양 조성물.9. The method according to any one of claims 4 to 8,
Wherein said composition is for detecting in vivo accumulation of said composition in vivo, especially for use in detecting tumor and intracranial accumulation in vivo.
체내 병변 형성 (pathological formation), 특히 종양 형성을 인 비보로 검출하는데 사용하기 위한 것인, 항종양 조성물.9. The method according to any one of claims 4 to 8,
Wherein the composition is for use in detecting pathological formation, particularly tumor formation, in vivo.
비경구 투여 또는 국소 투여 (local administration)용 제형으로 적용가능한, 항종양 조성물.16. The method according to any one of claims 1 to 15,
Which is applicable as a parenteral administration or formulation for local administration.
약학적 조성물에 사용되는 다른 첨가제, 바람직하게는 염화나트륨, 덱스트로스 또는 완충성 염 (buffering salt)을 더 포함하는, 항종양 조성물.17. The method according to any one of claims 1 to 16,
Further comprising other additives used in the pharmaceutical composition, preferably sodium chloride, dextrose or buffering salt.
의학적 물질, 바람직하게는 세포증식 억제제 (cytostatic)를 더 포함하는, 항종양 조성물.18. The method according to any one of claims 1 to 17,
An antitumor composition, which further comprises a medical substance, preferably a cell growth inhibitor (cytostatic).
자동멸균 (autoclaving)에 의해 최종 제품 형태 (final casing)로 멸균가능한, 항종양 조성물.19. The method according to any one of claims 1 to 18,
An antitumor composition capable of being sterilized by a final casing by autoclaving.
히알루론산의 아실화 유도체의 수용액을 제조하는 단계,
유기 할라이드 용매에 분산되고 올레산에 의해 안정화된 무기 입자를 첨가하는 단계;
형성된 현탁액을, 균질한 혼합물이 형성될 때까지 초음파 처리하는 단계; 및
원심분리와 후속적인 여과를 통해, 나노마이셀에 탑재된 나노입자로부터 유리형 무기 나노입자를 분리하는 단계를 포함하며,
상기 무기 입자가 초상자성 나노입자, 업-컨버전 나노입자 또는 아연 산화물 나노입자로 이루어진 군으로부터 선택되는, 제조 방법.A process for the production of a composition according to any one of claims 1 to 19,
Preparing an aqueous solution of an acylated derivative of hyaluronic acid,
Adding inorganic particles dispersed in an organic halide solvent and stabilized by oleic acid;
Sonicating the formed suspension until a homogeneous mixture is formed; And
Separating the free inorganic nanoparticles from the nanomyelite-loaded nanoparticles through centrifugation and subsequent filtration,
Wherein the inorganic particles are selected from the group consisting of a super-magnetic nanoparticle, an up-converted nanoparticle or a zinc oxide nanoparticle.
여과물은 이후 동결건조되는, 제조 방법.21. The method of claim 20,
The filtrate is then lyophilized.
여과물은 이후 최종 제품 형태로 자동멸균에 의해 멸균처리되는, 제조 방법.21. The method of claim 20,
The filtrate is then sterilized by automatic sterilization in the form of a final product.
동결건조물은 이후 수용액에 용해되며, 최종 제품 형태로 자동멸균에 의해 멸균처리되는, 제조 방법.22. The method of claim 21,
The lyophilisate is then dissolved in an aqueous solution and sterilized by automatic sterilization in the form of a final product.
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